中铁十九局集团第六工程有限公司江苏无锡214400
摘要：地铁建设是当前城市建设的一项重要内容，是当前有效解决城市交通问题的有力手段，并得到市政建设和城市居民的高度关注。总的来说，地铁工程是一项涉及面非常广且实现难度非常高的系统工程，为了进一步确保实际施工质量，各种先进的测量、施工和运营管理技术被充分利用，有效促进了施工建设的效率和质量。就地铁铺轨项目而言，先进的控制网测量技术对于测量精度和施工质量有非常重要的影响，是地铁建设中不可或缺的关键技术内容。
关键词：轨道基础控制网；测量技术；地铁铺轨；应用
城市地铁系统是衡量一个城市建设的重要指标，而地铁系统运行质量则关系到城市居民的实际生活状态。为确保地铁系统在高速运行过程中保持安全舒适，对地下铁路轨道的铺设要必须保证满足足够的平顺度要求。测量技术的精度和准度是实现地铁轨道平行度和高程差等满足设计要求的基础技术条件，在实际测量中要有合理设计。
1.轨道基础控制网及其测量技术概述
地铁系统的工程测量平面控制网基于框架控制网（CP0）分三级进行布设：第一级是基础平面控制网（CPI），其设计目的主要是为勘测、施工、运营等施工过程提供基本坐标标准；第二级是线路平面控制网（CPII），主要为勘测和施工提供必要的控制标准；第三级是轨道控制网（CPIII），主要为地铁轨道的铺设和运营维护提供所需的控制基准数据，而在具体的地铁轨道项目进行施工前要根据建设要求有效建立起轨道控制网CPⅢ。
地铁轨道基础控制网测量技术是以CPIII测量技术和相应的轨道铺设模式为基础被引入到地铁建设领域的一项关键测量方法。相比于过去沿用的铺轨测量技术，该技术可以显著提升地铁轨道铺设精度和效率，使得轨道平顺性得到根本保障，实现几何线形控制领域的高舒适度。总的来说，轨道基础控制网具有一些显著的优势，具体来说，即使用方便，并非常有利于轨道的长期保护，并为地铁运营期间的轨道维护以及发生的结构沉降和变形问题进行的监测提供稳定的基准参数。
在实际的地铁轨道铺设作业中，CPⅢ平面网测量技术要选择自由测站边角交会法实施，其控制网的各种设计要满足规定要求的标准和程序。利用CPⅢ平面网进行实际测量，要当线下的工程已经实现竣工时，基于地基发生的沉降变形情况来评估，之后再进行相应的测量工作。CPⅢ进行正式的测量前，还要对整个地铁全线的所有CPI和CPⅡ控制网实施准确的复测，并选择复测证实准确稳定的CPI和CPⅡ测试数据记过完成CPⅢ控制网的下一步测设工作。
2.轨道基础控制网测量技术在地铁铺轨中的应用
地铁线路的总体平顺度对于测量精度的方法和控制有明确的要求，而针对地铁线路的具体形状而言，平顺度意味着局部形成的施工误差，此时，不能只是按照线路的平顺度标准来进行测量精度标准的控制和把握。地铁测量平顺度对于整个线路中存在的位置误差形成的影响存在显著的积累性，并有逐渐扩大的发展趋势。而当建设线路事实上已经偏离了设计位置时，还可以保证该线路可基本满足建设和使用对于地铁平顺度的具体要求。
2.1轨道基础控制网的建立
通常情况下，轨道的平顺度设计要包含在地铁线路延伸方向以及纵向方向这样两个实际的分量，在线路延伸方向出现的不平顺问题，主要体现在钢轨方向垂直和钢轨内侧形成的凸凹状态。对于普通的地铁系统来说，其平顺度的标准是在线路延伸方向每隔10米的实测正矢要保持与理论正矢误差不超过2毫米。在实际的建设中，地铁轨道基础测量控制网大致包括两级布设模式：第一级是首级控制网；第二级则是轨道控制网，轨道控制网是在CPⅢ平面网的基础上，进行测点加密而形成的测量控制网。
对于首级控制网来说，其原理是直接选取土建工程竣工后形成的隧道内的各个测量点，即已经满足贯通平差后形成的各种施工控制点，各个测试点位间的距离在直线段长度约为150米，而在曲线段的距离则不低于60米。通常情况下，地铁建设采用两个地铁站距离为一个区间，进行实际的单元联测，而实际的平面及高程测量要依次按照导线等级和地铁水准的技术标准、要求和精度规范进行测量。对于次级轨道控制网的各个点位设置，必须沿地铁线路方向进行布设，地铁线路两侧每40米就要布设2个，以此来确保线路轨道的横向间距满足结构宽度的需要标准。在施工中，要利用隧道的地质结构类型和具体的设计方案，各CPⅢ平面网控制点布设位置高于设计轨道顶面20-30cm、大致等高且确保不影响后续设备安装等相关专业施工。控制点测量组件由预埋件、平面测量杆、专用平面测量棱镜、高程杆四部分组成，采用精加工原件，由不锈钢材料制作，控制点标志重复安装精度和互换安装精度在实际的X、Y、Z三方向上，满足分别小于0.4mm、0.4mm、0.2mm的设计要求。
2.2CPⅢ平面网测量作业
（1）对平面进行测量
CPⅢ平面网控制网平面测量使用具有自动观测功能的TCRP1201+全站仪采用自由测站边角交会法施测，以前后各2对共8个CPⅢ平面网点为测量目标，每站与前一站重叠观测2对CPⅢ平面网点，递进2对CPⅢ平面网点，以保证每个CPⅢ平面网点被测量3次，同时保证观测视距不大于120m，施测过程中每200-400m联测一个CPⅢ平面网S网控制点。
（2）对高程进行测量
CPⅢ平面网控制点水准测量使用天宝电子水准仪及配套的铟瓦尺，采用闭合环相接的方式按与CPⅢ平面网同精度施测。每个闭合环为2对点，连续向前，并搭接上一对点。
2.3CPⅢ平面网测量数据的处理
（1）数据处理软件
为确保整个轨道基础控制网的实测精度和具体测量成果的数据处理质量，数据处理软件全线统一采用经铁道部审核通过的西南交大高铁CPIII软件。
（2）CPⅢ平面网平面网数据计算与平差
平面测量后先采用独立自由平差，再采用合格的平面起算点进行固定约束平差。平面测量自由网平差时，对各项技术指标进行统计分析，检核控制网自由网平差的精度。自由网平差满足要求后，进行平面约束平差，并对各项技术指标进行统计分析，检核控制网约束平差的精度。为保证控制网成果质量，约束平差前对采用的平面起算点进行精度检核，采用检核合格的起算点进行约束平差计算。
2.4地铁轨道施工测量应用
在整体道床施工前，先依据轨道基础控制网采用全站仪自由设站法进行道床模板及铺轨基标放样，为轨排初步定位和轨排粗调提供基准，通过钢轨支撑架支撑杆对轨道几何状态进行粗调，在钢筋绑扎和模板安装结束后采用全站仪自由设站配合轨道几何状态测量仪进行轨道精调，轨道精调后采用轨道几何状态测量仪对轨道的平顺度进行检测，在长钢轨应力放散并锁定后，采用全站仪自由设站配合轨道几何状态测量仪进行长轨精调测量。
轨道基础控制网测量技术采用绝对定位与相对定位测量相结合的铺轨测量定位模式，有效保证了测量精度的整体统一。CPⅢ轨道控制网的布设无需参考铺轨综合设计图，可在调线调坡前全线一次性布网，较控制基标铺轨法节省了工期，后期技术经济效益显著。但由于设备安装、装修装饰等专业的无法直接利用CPⅢ平面网点指导施工，铺轨期间须保留车站范围内土建工程竣工后移交的测量控制点作为后续工程的测量基准。
3.结束语
综上所述，城市地铁系统对于城市建设和发展的关键作用显而易见，为确保地铁系统的建设质量，一些基础性的测量技术被充分开发和运用，有力地推动了地铁铺轨作业的精度和准确性，使得地铁的运行速度和舒适度得到很好的保障。在实际的测量中，通常的做法是建立起轨道基础控制网CPⅢ，在此基础上进行相应的测量，才可以保证所需的数据准确度。随着新测绘技术的不断研发创新，其对于诸如地铁建设项目的施工有极大促进效果，意义尤为重大。
参考文献：
[1]GB50308-2008.城市轨道交通工程测量规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.
[2]陈杰亮.城市轨道交通精密测控技术（CPⅢ平面网网）的研究[J].建材与装饰，2012（11）：173-175.
[3]秦政国，等.高铁CPⅢ技术在地铁铺轨工程中的应用与分析[J].现代测绘，2013（1）：16：18.